CA2031602C - System for operating an non-rigid exploration device in a deflected well - Google Patents
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Abstract
Le système comporte une colonne tubulaire pour guider le déplacement d'un ensemble de sondes réunies par des portions de câble électro-porteur jusque que dans une zone de puits déviée. La première sonde au moins est pourvue de bras d'ancrage. Sa section et éventuellement celle de toutes les sondes, peut être supérieure à la section de la colonne et dans ce cas, on adapte un carter de protection plus ou moins long à l'extrémité de la colonne. On utilise un dispositif de connexion électrique différée de l'ensemble de sondes relié à un laboratoire en surface. on pousse la première sonde hors de la colonne, par un courant de fluide, on ouvre ses bras d'ancrage. On tire sur la colonne pour faire sortir l'ensemble des sondes dans le puits et l'on procède à des cycles de mesure. Application à l'étude de réservoirs souterrains par exemple au moyen de signaux acoustiques, électriques, électromagnétiques, etc.</SDOA B>The system comprises a tubular column for guiding the movement of a set of probes joined by portions of electrically-carrying cable as far as in a deviated well zone. At least the first probe is provided with anchoring arms. Its section and possibly that of all the probes, may be greater than the section of the column and in this case, a more or less long protective casing is fitted at the end of the column. A device for the delayed electrical connection of the set of probes connected to a surface laboratory is used. the first probe is pushed out of the column, by a flow of fluid, its anchoring arms are opened. The column is pulled out to bring all the probes out into the well and measurement cycles are carried out. Application to the study of underground reservoirs for example by means of acoustic, electrical, electromagnetic signals, etc. </ SDOA B>
Description
La présente invention concerne un système pour conduire un dispositif d'exploration non rigide dans des puits où sa progression par gravité est difficile.
D'une façon générale, Le système selon L'invention convient chaque fois que les forces de frottement sont suffisantes pour empëcher la progression d'un dispositif d'exploration. Ceci peut se produire du fait d'une restriction de la section d'un puits et/ou de son inclinaison notable par rapport à la verticale.
Le système selon l'invention peut servir par exemple à
conduire jusque dans des parties horizontales d'un puits, un dispositif d'émission-réception de signaux d'un type quelconque acoustiques, électriques , électromagnétiques etc.
Dans Le domaine des ondes acoustiques par exemple la conception d'un système d'émission-réception est différente selon que l'on privilëgie une reconnaissance à plus ou moins grande portée des zones de terrain traversées par un puits au moyen d'ondes acoustiques à basse fréquence, dans le but d'étudier les limites d'un réservoir éventuel, ou une étude plus localisée des formations environnant un tel puits.
On sait que les résultats les plus intéressants, quand on emploie des ondes acoustiques à fréquence basse, sont obtenus en éloignant de façon significative les émetteurs et les récepteurs. Ceci peut être réalisé en disposant une source sismique en surface et en déplaçant un ensemble de réception dans une portion de puits déviée à
une certaine profondeur sous la surface.
On connaît une méthode pour effectuer des mesures dans une zone de puits fortement -inclinée par rapport à la verticale au moyen d'une sonde pour puits contenant des capteurs appropriés et munie d'un ou plusieurs bras escamotables dont l'ouverture permet de la plaquer contre les parois.
La sonde est fixée à l'extrémité d'une tige et reliée à celle-ci par des moyens de verrouillage escamotables. Elle est descendue et poussée jusque dans la zone d'action par une colonne tubulaire formée progressivement par interconnexion successive à la première d'une série de tiges supplémentaires. La sonde est reliée à une installation de surface par un câble multi-fonctions. De préférence, l'interconnexion du câble à la sonde est établie quand celle-ci est parvenue à une certaine profondeur. Le câble, muni d'un connecteur femelle enfichable en milieu liquide, est introduit dans la colonne par une fenêtre latérale dans un raccord spécial (side-entry sub). Le connecteu r est poussé jusqu'à venir s'enficher sur une prise mâle fixée aux moyens de verrouillage et reliée à la sonde par un câble de liaison. auand la sonde a été poussée jusque dans la zone d'intervention, on télécommande par le câble l'ouverture des moyens de verrouillage qui l'attachent au bas de la colonne et l'ouverture de ses bras d'ancrage. On peut alors libérer la sonde de la colonne en ZO faisant reculer celle-ci et procéder à la réception des ondes émises en surface.
On connait des systèmes d'émission-réception où les moyens d'émission sont aussi descendus dans un puits. Les moyens d'émission et les moyens de réception peuvent être contenus dans un même outil de zs puits ou dans des outils différents suspendus les uns au-dessous des autres.
Un espacement important entre Les émetteurs et les récepteurs peut être obtenu sans trop de difficulté dans les puits ou portions de puits verticaux en allongeant les câbles reliant la sonde 30 ou l'outil principal aux satellites suspendus au-dessous.
Cependant, un tel dispositif d'émission-réception d'ondes acoustiques à sondes multiples très espacées, devient tout à fait inopérant dans les cas où la progression par gravité ne peut s'effectuer normalement du fait de forces de frottement excessives, comme cela se produit dans des zones de puits de section restreinte ou bien trop inclinées par rapport à la verticale.
On connaît également une méthode de prospection sismique dans des puits déviés au moyen d'un ensemble d'émission-réception d'ondes acoustiques déplaçable par rapport à la partie terminale inférieure d'une colonne tubulaire descendue dans un puits. L'ensemble d'émission-réception comporte une sonde réceptrice à bras d'ancrage escamotables disposée au bas de la colonne et reliée à un équipage mobile déplaçable à l'intérieur de celle-ci: Il comporte aussi une source acoustique intercalée sur la colonne. La source peut être fixe par rapport à la colonne ou déplaçable par rapport à celle-ci au moyen de l'équipage mobile. La paroi de la colonne est pourvue d'ouvertures latérales permettant l'émission d'ondes acoustiques vers les formations environnant le puits. Un câble mufti-fonctions muni d'une prise femelle enfichable en milieu liquide, permet une connexion différée de l'ensemble d'émission-réception à une installation de commande et d'enregistrement en surface. Le système est rendu opératoire en ancrant la sonde et en l'écartant de L'extrémité inférieure de la colonne.
Ce système antérieur convient bien pour des opérations de prospection utilisant des sources logeables à l'intérieur des colonnes tubulaires relativement étroites qui sont généralement employées dans les forages. Comme sources, on peut utiliser par exemple des étinceleurs ou sparkers.
En outre, la source étant intercalée sur la colonne tubulaire, émet son énergie au travers de fentes dans la paroi. Une partie de l'énergie émise a tendance à se transmettre le long de la colonne. On doit interposer de ce fait des moyens d'absorption dans la portion de tube entre la source et la sonde réceptrice, pour éviter les transmissions directes aux capteurs.
On sait aussi que dans le domaine de la prospection par ondes acoustiques ou sismiques, il existe de nombreuses méthodes de traitement permettant de rendre plus lisibles les coupes du sous-sol obtenues à partir des signaux captés et enregistrés, par combinaison d'enregistrements de signaux captés en plusieurs emplacements de réception différents espacés les uns des autres le long du puits. Ceci n'est pas possible avec les systèmes à sonde de réception unique que l'on emploie actuellement du fait des difficultés de manoeuvre dans les puits déviés.
1 0 Le système de guidage selon l'invention évite les inconvénients mentionnés ci-dessus. IL permet de conduire et de manoeuvrer facilement dans des puits où sa progression par gravité est génée et notamment dans des puits déviés, un dispositif d'exploration non rigide de longueur importante constitue des moyens d'émission de signaux dans Les formations environnant Les puits et des moyens de réception de signaux. Il comprend une colonne tubulaire, un ensemble mobile par rapport à la colonne tubulaire, pourvu d'un organe d'ancrage pour immobiliser l'ensemble mobile dans le puits, et des moyens de liaison pour la connexion de l'ensemble mobile à un The present invention relates to a system for conducting a non-rigid exploration device in wells where its progression by gravity is difficult.
In general, the system according to the invention is suitable whenever the friction forces are sufficient to prevent the progression of an exploration device. This can be occur due to a restriction in the section of a well and / or its notable inclination with respect to the vertical.
The system according to the invention can be used, for example, to lead into horizontal parts of a well, a device for transmitting and receiving signals of any type acoustic, electric, electromagnetic etc.
In the field of acoustic waves for example the design of a transceiver system is different depending on whether we favor a more or less far-reaching recognition of areas of land crossed by a well by means of acoustic waves at low frequency, in order to study the limits of a reservoir possible, or a more localized study of the formations surrounding a such a well.
We know that the most interesting results, when we uses low frequency acoustic waves, are obtained in significantly distance transmitters and receivers. This can be achieved by placing a seismic source on the surface and moving a receiving assembly into a portion of a well diverted to some depth below the surface.
We know a method to perform measurements in a well area strongly -inclined to the vertical by means of a well probe containing suitable sensors and fitted with one or more arms retractable whose opening allows to press it against the walls.
The probe is attached to the end of a rod and connected to it by retractable locking means. She came down and pushed to the area of action by a tubular column formed gradually by successive interconnection at the first of a series of additional rods. The probe is connected to an installation surface by a multi-function cable. Preferably, the interconnection of the cable to the probe is established when the latter is reached a certain depth. The cable, with a connector pluggable female in liquid medium, is introduced into the column through a side window in a special connection (side-entry sub). The connector is pushed to the point of being plugged into a male socket fixed to the locking means and connected to the probe by a cable liaison. when the probe was pushed into the area intervention, remote control by cable the opening of the means of lock that attach it to the bottom of the column and the opening of its anchor arms. We can then release the probe from the column by ZO reversing it and receiving the waves emitted surface.
We know transmission-reception systems where the means also went down into a well. Means of emission and the reception means can be contained in the same zs well or in different tools hanging one below the other.
Significant spacing between transmitters and receptors can be obtained without much difficulty in the wells or portions of vertical wells by lengthening the cables connecting the probe 30 or the main tool to the satellites suspended below.
However, such a wave transmission-reception device acoustic with widely spaced multiple probes, becomes quite inoperative in cases where progression by gravity cannot to be carried out normally due to excessive friction forces, as happens in areas of restricted section wells or far too inclined to the vertical.
We also know a seismic prospecting method in deviated wells using a set of transmitting and receiving acoustic waves movable by relation to the lower terminal part of a tubular column lowered into a well. The transceiver assembly includes a receiving probe with retractable anchor arms arranged at the bottom of the column and connected to a movable unit movable inside this: It also includes an acoustic source interposed on the column. The source can be fixed relative to the column or movable relative thereto by means of the moving assembly. The column wall is provided with side openings allowing the emission of acoustic waves to the formations surrounding the well. A mufti-function cable fitted with a plug-in female socket liquid medium, allows delayed connection of the assembly transmission-reception at a control installation and surface recording. The system is made operational in anchoring the probe and moving it away from the lower end of the column.
This prior system is well suited for operations of prospecting using logable sources inside the columns relatively narrow tubulars that are typically used in drilling. As sources, for example, sparklers or sparkers.
In addition, the source being inserted on the column tubular, emits its energy through slits in the wall. A
part of the energy emitted tends to be transmitted along the column. We must therefore interpose absorption means in the portion of tube between the source and the receiving probe, to avoid direct transmissions to the sensors.
We also know that in the field of prospecting by acoustic or seismic waves, there are many methods of treatment to make the sections of the basement more readable obtained from the captured and recorded signals, by combination signal recordings received at multiple locations in receiving different spaced from each other along the well. This is not possible with single receive probe systems that currently used due to maneuvering difficulties in deviated wells.
1 0 The guidance system according to the invention avoids disadvantages mentioned above. It allows you to drive and maneuver easily in wells where its progression by gravity is generated and in particular in deviated wells, an exploration device non-rigid of significant length constitutes means of emission of signals in the surrounding formations wells and means of reception of signals. It includes a tubular column, a set movable relative to the tubular column, provided with a member anchor to immobilize the mobile assembly in the well, and connecting means for connecting the mobile assembly to a
2 0 laboratoire de commande et d'enregistrement. Il est caractérisé en ce que l'ensemble mobile c~oc~prend au moins une partie souple reliée à
l'organe d'ancrage, l'ensemble mobile étant déplaçable entre une position de retrait où au moins ladite partie souple est toute entière contenue dans la partie terminale de La colonne tubulaire, et une position d'extraction où l'ensemble mobile est tout entier au-dehors de la colonne tubulaire.
Selon la présente invention, il est égalanent prévu une méthode pour conduire dans un puits où sa progression par gravité est gënée, et notamment dans un puits dévié, un 2 0 control and recording laboratory. It is characterized in that that the mobile assembly c ~ oc ~ takes at least one flexible part connected to the anchoring member, the movable assembly being movable between a withdrawal position where at least said flexible portion is entire contained in the terminal part of the tubular column, and a extraction position where the mobile assembly is entirely outside of the tubular column.
According to the present invention, it is also provided a method for driving in a well where its progression by gravity is hampered, and in particular in a deviated well, a
3 0 dispositif d'exploration non rigide constitué de moyens d'émission de signaux dans les formations environnant les puits et de moyens de réception de signaux, le dispositif étant adapté en opération à être relié à une installation en surface par un câble mufti-fonctions de connexion, caractérisée en ce qu'elle prend:
- la fixation du dispositif d'exploration derriére un organe 4a d'ancrage, - l'introduction dans le puits de l'organe d'ancrage avec le dispositif d'exploration associé et d'une portion de colonne tubulaire, - le déplacement du dispositif d'exploration le Long du puits par allongement de la colonne tubulaire au moyen de sections de colonne successivement ajqutées, jusqu'à ce que ladite portion tubulaire atteigne une position déterminée dans le puits, 1 0 - la Poussée de l'organe d'ancrage hors de la portion tubulaire par poussée de fluide et son ancrage dans le puits, et - le retrait de la colonne tubulaire par une traction exercée sur elle depuis la surface, sur une longueur au moins égale à celle du dispositif d'exploration, de manière à dégager complètement celui-ci.
L'invention comporte des modes de réalisation pré-férentiels qui sont décrits ci-après:
Suivant un premier mode de réalisation, l'ensemble mobile comporte une première sonde pourvue de moyens d'ancrage contre la 20 paroi d'un puits et au moins une deuxième sonde reliée à la première sonde par une portion de câble multi-fonctions.
Suivant un deuxième mode de réalisation, l'ensemble mobile comporte un élément souple allongé (gaine souple par exemple) relié
aux moyens de liaison à une première extrémité et à L'organe d'ancrage à son extrémité opposée.
~w~~~~
Suivant une premire variante de premier mode de ralisation, la de la premire sonde est plus large que celle section de la colonne tubulairelaquelle est adapte lui servir d'appui, en position de retraitl'ensemble de sondes.
de Suivant une seconde variante, la section de La premire sonde et d'au moinsdeuxime sonde est plus large que celle de la une colonne tubulaire.
Le systme selon l'invention peut comporter un ensemble mobile adapt rentrertout entier dans la colonne tubulaire dans sa position de retrait.
Suivant un exemple de ralisation, c'est l'metteur de signaux qui est dans la sonde de section plus large.
dispos Le systme peut comporter par exemple un carter de protection rapport l'extrmit infrieure de la colonne tubulaire capable de contenirite sonde de section plus large.
Lad Suivant un autre exemple de ralisation, la colonne tubulaire comporteexemple un train de tiges creuses et un lment par tubulaire rapport extrmit du train de tiges.
l' On choisit par exemple un lment tubulaire et un carter 0 assez longs pour ir l'ensemble mobile tout entier en position conten de retrait.
Dans un mode de réalisation du système, L'ensemble des sondes peut être relié directement au laboratoire de commande et d'enregistrement en surface par un câble mufti-fonctions et être pourvu d'un support, la colonne tubulaire étant pourvue d'un raccord à
fenêtre latérale pour le passage dudit câble et d'une restriction de section servant de butée pour ledit support, de manière à retenir l'ensemble mobile en position d'extraction.
Suivant un autre mode de réalisation, le système comporte ' un ensemble de guidage déplaçable à l'intérieur de la colonne tubulaire et relié par le câble mufti-fonctions à L'ensemble mobile ainsi que des moyens de verrouillage de l'élément de guidage pour immobiliser l'élément de guidage par rapport à la colonne tubulaire en position de retrait de l'ensemble mobile.
~d,~~ ø ai~iy t_e système peut être pourvu de moyens de connexion différée de L'ensemble mobile au câble mufti-fonctions.
Suivant un autre mode de réalisation, le système comporte plusieurs sondes espacées le long du câble mufti-fonctions et contenant Les moyens de réception de signaux.
Les moyens d'émission d'ondes, dans le premier mode de réalisation, sont disposés par exemple en tête de l'ensemble mobile.
Suivant un autre mode de réalisation, le câble mufti-fonctions est terminé par un connecteur femelle enfichable en milieu Liquide sur un connecteur mâle porté par L'élément de guidage, et relié électriquement à l'ensemble mobile.
Suivant un autre mode de réalisation, le dispositif d'exploration guidé par le système selon l'invention comporte une pluralité de sondes de puits contenant les moyens de réception de signaux, et des moyens d'émission de signaux disposés en surface.
Le dispositif d'exploration guidé par le système selon l'invention peut comporter aussi des moyens d'émission disposés à la fois en surface et dans l'ensemble mobile.
Les moyens d'émission et/ou de réception du dispositif d'exploration guidé par le système selon l'invention peuvent être du type acoustique, électrique, électromagnétique etc.
D'autres caractéristiques et avantages du système selon l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation décrits à titre d'exemples non limitatifs, en se référant aux dessins annexés où
- la Fig.1 montre une première variante du premier mode de réalisation du système de guidage où l'ensemble mobile est à l'intérieur d'une colonne tubulaire servant à l'acheminer vers une zone d'intervention au fond d'un puits dévie;
- la fig.2 montre Le système d'émission-réception de la Fig.1 ou l'ensemble mobile est conduit, dans une position rétractée vers une zone d'opérations dans un puits;
- La Fig.3 est une vue analogue à La Fig.2 qui montre la mise en place du dispositif de connexion électrique différée de l'ensemble Gs I~.Ç 4i .t1 %~ !~1 L, ~,r Ef e3 .;,, '~,'~ ~,4 _ 7 _ déplaçable du système d'émission-réception avec un Laboratoire de commande et d'enregistrement en surface;
- la Fig.4 montre le système d'émission-réception de la Fig.1 où
L'ensemble mobile est au début de sa phase d'extraction hors de la colonne tubulaire d'acheminement;
- la Fig.S montre la phase terminale d'extraction de L'ensemble mobile de La Fig.1;
- La Fig.6 montre une deuxième variante du premier mode de réalisation du système de guidage où l'ensemble mobile est contenu tout entier, en position de retrait, dans un élément tubulaire de section plus grande que la colonne tubulaire et rapporté à l'extrémité de celle-ci;
- la Fig.7 montre la variante de réalisation précédente avec l'ensemble mobile en position d'extraction hors de l'élément tubulaire rapporté;
- la Fig.8 montre une autre variante du premier mode de réalisation du système de guidage où L'ensemble déplaçable est adapté à être pompé
jusqu'à l'extrémité de la colonne tubulaire;
- la Fig.9 montre la même variante de réalisation en position d'extraction de l'ensemble mobile; et - la Fig. 10 montre un autre mode de réalisation du système où la partie souple de l'ensemble mobile est une gaine allongée contenant des transducteurs.
Le système de guidage représenté à la Fig.1, convient pour conduire dans un puits, un dispositif d'exploration mufti-sondes. Il comporte une colonne tubulaire de guidage 2 constituée par exemple un train de tiges de forage 3 interconnectées. Le système comporte un ensemble mobile (ensemble déplaçable) par rapport à la colonne tubulaire 2 entre une position de retrait représentée à la Fig.1 et une position d'extraction, représentée par exemple sur la Fig.S. Cet ensemble déplaçable comporte une première sonde 4 de section supérieure à la section intérieure des tiges de la colonne 2. Pour protéger cette première sonde durant les manoeuvres de descente, un carter 5 pouvant loger la première sonde, est rapporté à l'extrémité
('~ 1y7 4~ .9 ~ !~~ !l .R. ~ ~ Yd inférieure de la colonne tubulaire. La première sonde 4 est pourvue de bras d'ancrage 6 pouvant pivoter entre une position repliée le long du corps (Fig.1) et une position d'ancrage contre les parois du puits (Fig 4 ou 5>. Les bras 6 sont mus par des moyens de commande électro-hydrauliques du type décrit par exemple dans le brevet français FR 2 501 380. La première sonde 4 peut contenir par exemple une source de puits d'un type connu telle qu'une source vibratoire ou une source impulsionnelle. La première sonde peut également contenir, selon les cas, des capteurs d'ondes acoustiques ou sismiques.
La première sonde 4 est reliée par un câble électro-porteur 7 à au moins une deuxième sonde 8 de section plus étroite inférieure à
celle des tiges 3 de la colonne tubulaire 2, qui peut coulisser librement à l'intérieur de celle-ci. De préférence, l'ensemble déplaçable comporte un chapelet de sondes constitué d'une série de sondes plus étroites 8 disposées à distance les unes des autres le long du câble électro-porteur 7, terminée par la sonde plus volumineuse 4 qui trouve sa place à l'extrémité inférieure de la colonne tubulaire, dans le carter rapporté 5.
Le chapelet de sondes (8, 4> est relié à un bloc de guidage 9 analogue à ceux qui ont été déjà décrits dans les demandes de brevet FR 2 609 105 ou EN. 89/04.554. Ce bloc 9 est intercalé entre deux tiges 3 de la colonne 2 et comporte un corps tubulaire 10 de section intérieure sensiblement égale à celle des tiges 3 et un élément de guidage déplaçable 11. Des moyens de verrouillage télécommandables ' bloquent l'élément de guidage 11 en position de retrait du chapelet de sondes. Ils peuvent être constitués par exemple de verrous 12 à
commande électrique ou électro-hydraulique, qui peuvent venir s'engager dans des rainures 13 du corps tubulaire 10. Un élément de câble électro-porteur 14 relie l'élément de guidage 11 à la première sonde plus étroite 8. Du côté opposé à celle-ci, l'élément de guidage 11 comporte une fiche mâle mufti-contacts 15 orientée suivant l'axe du corps 10 et un prolongement tubulaire 11A de section inférieure à
celle du corps 10 et prolongé par une collerette 16. Un épaulement intérieur 17 du corps sert de butée haute à la collerette 16 et limite le retrait de l'ensemble déplaçable à l'intérieur de la colonne tubulaire. La collerette 16 et le prolongement tubulaire 11A servent à
guider une prise femelle 18 vers la fiche mâle 15. La prise 18 est surmontée d'une barre de lestage tubulaire 19 de section sensiblement égale. Elle est connectée électriquement à un câble mufti-conducteurs 20 qui la relie à un laboratoire de commande et d'enregistrement en surface 21 (Fig.2). Des moyens de blocage analogues aux verrous 12 et non représentés, permettent le blocage de la fiche mâle 15 en position d'engagement. Des exemples de connecteurs électriques mufti-contacts, sont décrits dans le brevet US 4 500 155. Des ouvertures (non représentées) dans la collerette 16 et au travers l'élément de guidage 11 permettent d'établir un courant de fluide propulseur tout le long de la de la colonne tubulaire 2 jusqu'au carter terminal 5. La section intérieure de celui-ci est choisie de manière qu'un courant de fluide de forage puisse pousser la sonde 4 au dehors quel que soit la déviation du puits où l'ensemble de sondes est descendu.
Le système comporte des moyens de raccordement différé de la prise 18 à la fiche 15, déjà décrits dans le brevet FR 2 547 861.
r Le câble 20 déroulé d'un touret 22 (Fig.3 par exemple) est introduit à
l'intérieur de la colonne tubulaire 2 par un raccord spécial à fenêtre Latérale 23 connu des spécialistes sous le nom de "side entry sub".
Par un courant de fluide, on propulse la prise 18 jusqu'à son engagement sur la fiche mâle 15.
Dans sa partie terminale de raccordement avec la colonne tubulaire 2, le carter 5 comporte un épaulement 24 de section inférieure à celle de l'élément de guidage 11 auquel on incorpore une bague aimantée 25 (fig. 1). Un capteur électro°magnétique connecté aux câbles mufti-conducteurs 7, 14, 20 et non représenté, est disposé dans la tête 4A de la sonde 4 et permet de détecter la sortie de celle-ci hors du carter 5 (position haute de l'ensemble mobile>. Un autre capteur peut également être inclus dans l'élément de guidage 11 pour la détection de la position d'extraction ou position basse de l'ensemble mobile, comme on le verra la description suivante de la mise en place du système.
f Le système de guidage est rnis en place de la manière suivante Le dispositif d'émission-réception (4, 8) est descendu dans le puits suspendu au câble 7. On introduit ensuite le carter 5 et l'ôn fixe au câble 7 l'élément de guidage 11. Celui-ci reposant sur la butée basse 24, on complète la partie basse où l'ensemble mobile doit rentrer en position çle retrait, en ajoutant des tiges et le bloc de guidage 9.
Par connexions successives de nouvelles tiges 3, on amène l'ensemble déplaçable jusque dans la zone de puits déviée où des opérations de prospection sont prévues (Fig.2).
Un raccord spécial à fenêtre 23 (Fig.3) est ajouté à la colonne ainsi formée. Le câble mufti-conducteurs 20 déroulé du touret 22, est introduit à l'intérieur de la colonne 2 que L'on connecte alors à des moyens de pompage (non représentés) capables d'établir un courant de fluide et de pousser la barre de lestage 19 et la prise 18 jusqu'à la fiche 15 de l'élément de guidage 11 et verrouiller celle-ci en position d'engagement CFig.3).
Quand la connexion électrique est établie on tire sur le ca6le depuis la surface pour déplacer l'ensemble mobile vers sa position de retrait où l'élément de guidage 11 rentre dans le bloc 9 et où l'on peut le verrouiller.
On pousse alors la colonne 2 jusqu'à la position de départ où des enregistrements doivent avoir lieu.
On connecte de nouveau la colonne tubulaire aux moyens de pompage de manière à pousser la première sonde 4 hors de son carter de protection S et à libérer les bras d'ancrage (fig. 4>. Le capteur électro-magnétique inclus dans la tête 4A de la sonde 4 détecte sa sortie.
On télécommande depuis la surface, l'ouverture des bras 6 qui viennent s'ancrer dans les parois du puits 1 (Fig.4> et immobiliser la sonde 4.
La sonde 4 étant ancrée, on exerce une traction sur la colonne tubulaire 2 depuis l'installation de surface pour faire ~~3 ~~~~
reculer son extrémité basse et, par là, extraire complètement l'ensemble des sondes (Fig.S). La collerette de l'élément de guidage 11 vient alors en butée contre l'épaulement 24 à l'extrémité
inférieure de la colonne tubulaire 2. Le capteur électro-magnétique inclus dans l'élément de guidage, détecte la bague aimantée 25 (Fig.1).
On peut alors procéder à des cycles d'émission-réception de signaux.
Suivant un premier mode d'utilisation, la première sonde 4, du fait de sa section relativement importante, peut contenir une source sismique de puits plus volumineuse. On y installe par exemple un vibrateur d'un type quelconque et notamment un vibrateur réalisé à
partir de transducteurs piézo-électriques ou magnétostrictifs, ou bien encore éventuellement une source impulsionnelle. On peut choisir par exemple une source de puits émettant dans la gamme de fréquence 1 à 2 KHz et commandée pour émettre des vibrations de fréquence glissante.
Les sondes secondaires 8 contiennent des capteurs adaptés. Comme le système est adapté à fonctionner dans des portions de puits peu inclinées sur l'horizontale, les sondes secondaires 8 reposent sur la paroi du puits, ce qui assure un certain couplage mécanique avec les formations environnantes.
Pour améliorer le couplage avec les parois du puits, on peut utiliser des sondes secondaires 8 pourvues aussi d'un bras d'ancrage et de moyens moteurs appropriés télécommandables aussi 2S depuis l'installation de surface. On dispose par exemple dans chaque sonde secondaire au moins un récepteur tri-axial orientable (accéléromètre ou géophone ou les deux) associé à un détecteur d'orientation, analogue à ceux décrits dans la demande de brevet précitée EN. 89/04.554, et éventuellement un hydrophone. Avec un tel équipement, on peut réaliser par exemple une étude locale des terrains dans un rayon de quelques mètres à quelques centaines de mètres autour d'un puits selon la fréquence d'émission pour repérer la position de réflecteurs, celle toit ou de la base d'un réservoir traversé par le puits, des anomalies géologiques etc.
L'ensemble de sondes étant en position d'extraction, on peut le déplacer depuis sa position de départ sur la portion de puits à étudier et effectuer des cycles d'émission de réception et d'enregistrement. Le déplacement peut être continu ou discontinu. Il est réalisé en exerçant une traction conjointe sur la colonne 2 et sur le câble mufti-fonctions 20. Quand les déplacements sont discontinus, on relâche légèrement la traction sur la colonne, de façon à la faire redescendre et ainsi détendre les portions de câble (7, 14> reliant entre elles les différentes sondes. On évite ainsi la propagation directe d'énergie acoustique le long de câbles vers les récepteurs.
Un autre mode d'utilisation possible consiste à réaliser des opérations de prospection sismique au moyen d'une source sismique disposée en surface et de récepteurs disposés dans les différentes sondes 4, 8.
IL est possible aussi de combiner les deux modes en disposant une source dans l'ensemble mobile et une autre en surface, de manière à réaliser deux ensembles d'enregistrement différents au cours de la mëme remontée.
Suivant une seconde variante du premier mode de réalisation (fig. 6>, L'ensemble déplaçable comporte un ensemble ou chapelet de sondes, toutes ou au moins deux au moins d'entre elles ayant une section supérieure à celle de la colonne tubulaire 2. L'une d'entre elles est la première sonde 4. L'autre sonde, 26, est disposée par exemple à l'autre extrémité du chapelet de sondes et contient une source d'ondes acoustiques ou sismiques. A l'extrémité inférieure de la colonne tubulaire 2, est fixé un carter de protection 27 de section et de de longueur suffisantes pour contenir l'ensemble des sondes 4, 26 et Les sondes 8 intercalées en position de retrait de l'ensemble mobile. La longueur de ce carter de protection est de l'ordre de quelques dizaines de mètres par exemple. Suivant les cas, sa section peut être intermédiaire entre celle du carter 5 et celle de la colonne tubulaire (Fig. 6) ou bien être égale à celle du carter 5.
Suivant un mode d'utilisation préféré, la source acoustique ou sismique peut être logée dans la première sonde 4. De cette manière, en ramenant l'ensemble des sondes vers sa position de retrait relativement à la colonne tubulaire immobile dans le puits, peut effectuer des cycles d'émission-réception jusqu'à la rentrée qui intervient en dernier, de la sonde 4 contenant la source dans le carter de protection 27. De préférence, la source est disposée dans la première sonde 4, vers l'extrémité de celle-ci la plus éloignée des autres sondes, ce qui facilite son rayonnement. Dans la seconde variante de réalisation également, l'ensemble des sondes est associé à
un élément de guidage 11 pourvu de moyens de connexion différée pour un câble mufti-fonctions 20 muni de la prise 18. Comme le mode de réalisation précédent, celui-ci se prëte aussi à des opérations de prospection sismique avec une source en surface, Les sondes 4 à 26 ne contenant que des récepteurs d'ondes.
Suivant une autre variante de réalisation (fig. 8, 9>, on utilise un chapelet de sondes de section sensiblement identiques, pouvant toutes se déplacer à l'intérieur d'une colonne tubulaire du type colonne de forage. La première que l'on engage dans la colonne est une sonde 28 à bras d'ancrage escamotables. Dans la sonde 29 à
l'autre extrémité de l'ensemble de sondes, on incorpore un émetteur d'ondes de type quelconque susceptible d'ëtre descendu dans la colonne, un étinceleur ou sparker par exemple. Toutes les sondes sont connectées à un même câble mufti-fonctions 30 qui les relie à un laboratoire de commande et d'enregistrement 31. Le câble 30 pénètre dans la colonne par un raccord à fenêtre latérale 32. A la suite de la sonde 29, on installe sur le câble un élément d'arrêt 33. La colonne 2 est pourvue à son extrémité la plus profonde d'une butée 34 serrée autour du câble contre laquelle vient se bloquer l'élément 33 en position d'extraction de l'ensemble des sondes.
Comme les variantes de réalisation précédents, le système comporte une bague aimantée incluse dans la butée 34 et des capteurs électromagnétiques (non représentés) sont inclus dans la tête de la sonde 27 et dans la sonde 29, pour détecter la sortie de l'une et le contact de l'autre contre la butée 34 en fin de la course d'extraction du chapelet de sondes.
~. J v ~.e On utilise selon les cas une source piézo-électrique, magnétostricive ou un sparker capable d'émettre des ondes dans la bande de fréquence entre 1 et 2 KHz et Les récepteurs (géophones ou accéléromètres) sont mis au contact des formations géologiques par application des sondes réceptrices contre la paroi sous l'effet de Leur propre poids dans les portions de puits horizontales ou éventuellement par ouverture de bras escamotables analogues à ceux de la sonde 27 par exemple.
Ce système fonctionne de la manière suivante:
Par adjonction de tiges, on forme et on descend dans le puits une partie de colonne assez Longue pour atteindre la limite supérieure Cs de la zone à explorer (Fig 8).
On introduit l'ensemble de sondes dans la partie de colonne ainsi constituée avec son câble 30. On le fait passer à l'extérieur de la colonne 2 par le raccord à fenëtre 32. ~a colonne est allongée jusqu'à ce que son extrémité inférieure atteigne la limite inférieure Ci de la zone d'enregistrement (Fig.9).
On établit alors un courant de fluide dans la colonne 2 pour propulser l'ensemble de sondes jusqu'en bas et faire sortir la sonde de tête 28 à l'extérieur.
La sonde 28 étant ancrée dans le puits par ouverture de ses bras d'ancrage (fig. 9), on exerce une traction sur le train de tiges depuis l'installation de surface, de manière à faire sortir hors de la colonne 2, ie chapelet de sondes et amener l'élément d'arrêt 33 en appui contre la butée 34. On referme alors les bras d'ancrage.
En exerçant une tension mécanique constante, on remonte la colonne et le câble à la même vitesse vers la surface. Selon le type de récepteurs utilisé, on peut faire des diagraphies en continu sur toutes Les portions de puits successives dépendant de la hauteur du mât de manoeuvre en surface ou bien encore de façon discontinue dans des intervalles de temps d'interruption de la progression. On peut encore réaliser des cycles d'émission-réception sismique durant des arrêts successifs de la remontée.
Dans les variantes de réalisation précédentes, la position id ~~~ ~ ~ ~.~~ ~J
d'extraction de l'ensemble mobile est marquée par une butée basse à
l'extrémité inférieure de la colonne tubulaire. On ne sortirait cependant pas du cadre de l'invention en supprimant cette butée basse, de manière à pouvoir, après connexion différée du câble mufti-conducteurs, faire sortir l'ensemble mobile hors de la colonne tubulaire et remonter celle-ci après ancrage de la sonde 4 jusqu'à ce que le raccord à fen~tre 23 revienne au voisinage de la surface. Dans ce cas, on peut réaliser par exemple des diagraphies en continu sur une très grande longueur du puits, après avoir refermé les bras d'ancrage 27, en exerçant une traction sur le câble sans déplacer la colonne tubulaire 4.
Suivant un autre mode de réalisation du système (Fig. 10>
la partie souple de l'ensemble mobile est constituée d'une gaine allongée déformable 35 renfermant des capteurs. A une première extrémité, cette gaine est raccordée au câble mufti-conducteurs 30 soit directement, soit par l'intermédiaire d'un dispositif de connexion différée tel que le dispositif (11, 15) décrit précédemment.
A son extrémité opposée la gaine 35 est reliée à un organe d'ancrage tel qu'une sonde à bras mobile 36 analogue à la sonde 4 précédente.
Le système selon l'invention a été décrit en relation avec un dispositif d'exploration à signaux acoustiques ou sismiques. Il est évident toutefois qu'il pourrait être utilisé aussi bien pour conduire le long d'un puits un dispositif d'exploration de n'importe quel type électrique, électromagnétique, nucléaire etc. 3 0 non-rigid exploration device made up of emission means of signals in the formations surrounding the wells and means of reception of signals, the device being adapted in operation to be connected to a surface installation by a mufti-functions cable connection, characterized in that it takes:
- fixing of the exploration device behind an organ 4a anchor, - the introduction into the well of the anchoring member with the associated exploration device and a column portion tubular, - the displacement of the exploration device along the well by elongation of the tubular column by means of column sections successively added, until said tubular portion reaches a determined position in the well, 1 0 - the thrust of the anchor member out of the tubular portion by thrust of fluid and its anchoring in the well, and - the withdrawal of the tubular column by a traction exerted on it from the surface, over a length at least equal to that of the exploration device, so as to completely clear this one.
The invention comprises embodiments pre-which are described below:
According to a first embodiment, the mobile assembly comprises a first probe provided with anchoring means against the 20 wall of a well and at least one second probe connected to the first probe by a portion of multi-function cable.
According to a second embodiment, the mobile assembly has an elongated flexible element (flexible sheath for example) connected to the connecting means at a first end and to the anchoring member at its opposite end.
~ w ~~~~
According to a first variant of first mode of realization, the first probe is wider than that section of the tubular column which is adapted to serve as a support, in withdrawal position for the probe assembly.
of According to a second variant, the section of The first probe and at least two probe is wider than that of the a tubular column.
The system according to the invention can comprise a set mobile adapt fits all the way into the tubular column in its withdrawal position.
According to an example of realization, it is the transmitter of signals which is in the wider section probe.
available The system may for example include a housing protection report lower end of the column tubular capable of containing a larger section probe.
The D
According to another example of realization, the column tubular includes, for example, a string of hollow rods and an element through tubular rod end report.
the We choose by example an element tubular and a casing 0 long enough to fit the entire moving assembly in position content of withdrawal.
In one embodiment of the system, all of the probes can be connected directly to the control laboratory and surface recording by a mufti-functions cable and be provided with a support, the tubular column being provided with a connection to side window for the passage of said cable and a restriction of section serving as a stop for said support, so as to retain the mobile assembly in the extraction position.
According to another embodiment, the system comprises' a movable guide assembly inside the column tubular and connected by mufti-functions cable to the mobile assembly as well as means for locking the guide element for immobilize the guide element relative to the tubular column in position for removing the mobile assembly.
~ d, ~~ ø ai ~ iy the system can be provided with deferred connection means of the mobile assembly to the mufti-functions cable.
According to another embodiment, the system comprises several probes spaced along the mufti-functions cable and containing means for receiving signals.
The means for emitting waves, in the first mode of embodiment, are arranged for example at the head of the mobile assembly.
According to another embodiment, the cable mufti-functions is terminated by a pluggable female connector in Liquid medium on a male connector carried by the guide element, and electrically connected to the mobile assembly.
According to another embodiment, the device guided by the system according to the invention comprises a plurality of well probes containing the means for receiving signals, and signal emitting means arranged on the surface.
The exploration system guided by the system according to the invention may also include transmission means arranged at the both on the surface and in the mobile assembly.
The means of transmission and / or reception of the device guided by the system according to the invention may be of acoustic, electric, electromagnetic type etc.
Other characteristics and advantages of the system according to the invention will appear better on reading the description below of embodiments described by way of nonlimiting examples, in referring to the accompanying drawings where - Fig.1 shows a first variant of the first embodiment of the guidance system where the mobile assembly is inside a tubular column used to route it to an intervention area at the bottom of a deviating well;
- fig.2 shows The transmission-reception system of fig.1 or the mobile assembly is led, in a retracted position, to a area of operations in a well;
- Fig.3 is a view similar to Fig.2 which shows the establishment of the delayed electrical connection device of the assembly Gs I ~ .Ç 4i .t1% ~! ~ 1 L, ~, r Ef e3.; ,, '~,' ~ ~, 4 _ 7 _ can be moved from the transmission-reception system with a surface control and recording;
- Fig.4 shows the transmission-reception system of Fig.1 where The mobile assembly is at the start of its extraction phase outside the tubular routing column;
- Fig.S shows the terminal phase of extraction of the mobile assembly from Fig. 1;
- Fig.6 shows a second variant of the first embodiment the guidance system where the entire mobile assembly is contained, in the withdrawn position, in a tubular element of more cross section large than the tubular column and reported at the end of this one;
- Fig.7 shows the previous embodiment with the mobile assembly in the extraction position out of the element reported tubular;
- Fig.8 shows another variant of the first embodiment of the guidance system where the movable assembly is adapted to be pumped to the end of the tubular column;
- Fig.9 shows the same alternative embodiment in position extraction of the mobile assembly; and - Fig. 10 shows another embodiment of the system where the flexible part of the mobile assembly is an elongated sheath containing transducers.
The guidance system shown in Fig. 1 is suitable for drive in a well, a mufti-probe exploration device. he comprises a tubular guide column 2 constituted for example by a drill pipe string 3 interconnected. The system includes a movable assembly (movable assembly) relative to the column tubular 2 between a withdrawal position shown in Fig.1 and an extraction position, shown for example in FIG. This movable assembly includes a first section probe 4 greater than the inner section of the rods in column 2. To protect this first probe during descent maneuvers, a housing 5 can accommodate the first probe, is attached to the end ('~ 1y7 4 ~ .9 ~! ~~! L
.R. ~ ~ Yd bottom of the tubular column. The first probe 4 is provided with anchor arm 6 which can pivot between a folded position along the body (Fig. 1) and an anchoring position against the walls of the well (Fig 4 or 5>. The arms 6 are moved by control means electro-hydraulic of the type described for example in the patent French FR 2 501 380. The first probe 4 can contain, for example a well source of a known type such as a vibration source or an impulse source. The first probe can also contain, depending on the case, acoustic or seismic wave sensors.
The first probe 4 is connected by an electro-carrying cable 7 to at least one second probe 8 of narrower section less than that of the rods 3 of the tubular column 2, which can slide freely inside it. Preferably, the whole movable has a string of probes consisting of a series of narrower probes 8 arranged at a distance from each other the along the electro-carrying cable 7, terminated by the plus probe voluminous 4 which finds its place at the lower end of the tubular column, in the attached housing 5.
The series of probes (8, 4> is connected to a guide block 9 analogous to those already described in patent applications FR 2 609 105 or EN. 89 / 04.554. This block 9 is inserted between two rods 3 of column 2 and has a tubular body 10 of section interior substantially equal to that of the rods 3 and an element of movable guide 11. Remote control locking means' block the guide element 11 in the withdrawal position of the chain of probes. They can consist for example of locks 12 to electric or electro-hydraulic control, which can come engage in grooves 13 of the tubular body 10. An element of electrically-carrying cable 14 connects the guide element 11 to the first narrower probe 8. On the opposite side thereof, the guide element 11 comprises a mufti-contact male plug 15 oriented along the axis of the body 10 and a tubular extension 11A of section less than that of the body 10 and extended by a collar 16. A shoulder interior 17 of the body serves as a high stop for the flange 16 and limits removal of the movable assembly inside the column tubular. The collar 16 and the tubular extension 11A serve to guide a female socket 18 towards the male plug 15. The socket 18 is surmounted by a tubular ballast bar 19 of substantially section equal. It is electrically connected to a mufti-conductor cable 20 which links it to a command and recording laboratory in surface 21 (Fig. 2). Blocking means similar to the locks 12 and not shown, allow the plug 15 to be locked in position of engagement. Examples of mufti-contact electrical connectors, are described in US Patent 4,500,155. Openings (not shown) in the flange 16 and through the guide element 11 allow a flow of propellant to be established all along from the of the tubular column 2 to the terminal casing 5. The section interior of it is chosen so that a fluid stream can push probe 4 outside regardless of the deflection of the well where the set of probes is lowered.
The system includes means for delayed connection of the socket 18 on the plug 15, already described in patent FR 2,547,861.
r The cable 20 unwound from a reel 22 (Fig. 3 for example) is introduced at inside the tubular column 2 by a special window fitting Lateral 23 known to specialists under the name of "side entry sub".
By a stream of fluid, the plug 18 is propelled up to its engagement on the male plug 15.
In its terminal part of connection with the column tubular 2, the casing 5 has a section shoulder 24 lower than that of the guide element 11 in which a magnetic ring 25 (fig. 1). An electro-magnetic sensor connected to mufti-conductor cables 7, 14, 20 and not shown, is arranged in the head 4A of the probe 4 and makes it possible to detect the output thereof out of the casing 5 (upper position of the mobile assembly>. Another sensor can also be included in the guide element 11 to detection of the extraction position or low position of the mobile assembly, as will be seen in the following description of the implementation of the system.
f The guidance system is put in place in the way next The transmission-reception device (4, 8) is lowered into the well suspended from the cable 7. The casing 5 is then introduced and the on fixes the guide element 11 to the cable 7. This rests on the lower stop 24, complete the lower part where the mobile assembly must return to the removal position, adding rods and the block guidance 9.
By successive connections of new rods 3, we bring the set can be moved into the deviated well area where prospecting operations are planned (Fig. 2).
A special window fitting 23 (Fig. 3) is added to the column thus formed. The mufti-conductor cable 20 unwound from the reel 22, is introduced inside the column 2 which is connected then to pumping means (not shown) capable of establishing a flow of fluid and push the ballast bar 19 and the outlet 18 to plug 15 of guide element 11 and lock it in position of engagement CFig. 3).
When the electrical connection is established, pull on the ca6le from the surface to move the mobile assembly towards its withdrawal position where the guide element 11 enters the block 9 and where you can lock it.
Column 2 is then pushed to the starting position where recordings are to take place.
The tubular column is again connected to the means of pumping so as to push the first probe 4 out of its housing protection S and to release the anchoring arms (fig. 4>. The sensor electro-magnetic included in the head 4A of the probe 4 detects its exit.
Remote control from the surface, opening arms 6 which are anchored in the walls of well 1 (Fig. 4> and immobilize the probe 4.
The probe 4 being anchored, a pull is exerted on the tubular column 2 from the surface installation to make ~~ 3 ~~~~
pull back its lower end and thereby completely extract all the probes (Fig.S). The flange of the guide element 11 then abuts against the shoulder 24 at the end lower of the tubular column 2. The electromagnetic sensor included in the guide element, detects the magnetic ring 25 (Fig. 1).
We can then proceed to transmission-reception cycles of signals.
According to a first mode of use, the first probe 4, because of its relatively large section, may contain a larger seismic well source. We install for example a vibrator of any type and in particular a vibrator produced at from piezoelectric or magnetostrictive transducers, or still possibly an impulse source. You can choose by example a well source emitting in the frequency range 1 to 2 KHz and controlled to emit vibrations of sliding frequency.
The secondary probes 8 contain suitable sensors. As the system is suitable for operating in little well portions inclined on the horizontal, the secondary probes 8 rest on the wall of the well, which ensures a certain mechanical coupling with the surrounding formations.
To improve the coupling with the well walls, we can use secondary probes 8 also provided with an arm also suitable remote control anchor and motor means 2S from the surface installation. We have for example in each secondary probe at least one swiveling tri-axial receiver (accelerometer or geophone or both) associated with a detector orientation, similar to those described in the patent application supra EN. 89 / 04.554, and possibly a hydrophone. With such equipment, we can carry out for example a local study of the grounds within a few meters to a few hundred meters around of a well according to the emission frequency to identify the position of reflectors, that roof or the base of a tank crossed by the wells, geological anomalies etc.
The set of probes being in the extraction position, we can move it from its starting position on the well portion to study and carry out reception transmission cycles and registration. The movement can be continuous or discontinuous. he is carried out by exerting a joint traction on column 2 and on the mufti-functions cable 20. When the movements are discontinuous, the tension is slightly relaxed on the column, so as to make it descend and thus relax the cable portions (7, 14> connecting between them the different probes. This prevents spread direct acoustic energy along cables to receivers.
Another possible mode of use consists in carrying out seismic prospecting operations using a seismic source arranged on the surface and receivers arranged in the different probes 4, 8.
It is also possible to combine the two modes in having a source in the mobile assembly and another on the surface, so as to make two different recording sets at during the same ascent.
According to a second variant of the first embodiment (fig. 6>, The movable assembly includes a set or chain of probes, all or at least two of them having a section larger than that of the tubular column 2. One of they are the first probe 4. The other probe, 26, is arranged by example at the other end of the string of probes and contains a source of acoustic or seismic waves. At the lower end of the tubular column 2, is fixed a protective casing 27 of section and of sufficient length to contain all of the probes 4, 26 and The probes 8 inserted in the position for withdrawing the assembly mobile. The length of this protective casing is of the order of a few tens of meters for example. Depending on the case, its section can be intermediate between that of the casing 5 and that of the column tubular (Fig. 6) or be equal to that of the housing 5.
According to a preferred mode of use, the acoustic source or seismic can be housed in the first probe 4. From this way, by bringing all the probes back to their withdrawal position relative to the stationary tubular column in the well, may perform transmission-reception cycles until the start of the school year which comes last, from probe 4 containing the source in the protective casing 27. Preferably, the source is arranged in the first probe 4, towards the end thereof furthest from other probes, which facilitates its radiation. In the second variant also, all the probes are associated with a guide element 11 provided with delayed connection means for a mufti-functions cable 20 provided with the socket 18. As the previous realization, this one also lends itself to operations of seismic prospecting with a surface source, probes 4 to 26 do not containing only wave receptors.
According to another alternative embodiment (fig. 8, 9>, we uses a series of substantially identical section probes, can all move inside a tubular column of the drill string type. The first one that we engage in the column is a probe 28 with retractable anchoring arms. In probe 29 to the other end of the probe set, we incorporate a transmitter of waves of any type likely to have descended in the column, a sparkler or sparker for example. All the probes are connected to the same mufti-functions cable 30 which connects them to a control and recording laboratory 31. The cable 30 penetrates in the column by a side window fitting 32. Following the probe 29, a stop element 33 is installed on the cable. Column 2 is provided at its deepest end with a tight stop 34 around the cable against which the element 33 is blocked in position of extraction of all the probes.
Like the previous embodiments, the system includes a magnetic ring included in the stop 34 and sensors electromagnetic (not shown) are included in the head of the probe 27 and in probe 29, to detect the output of one and the contact of the other against the stop 34 at the end of the extraction stroke of the string of probes.
~. J v ~ .e Depending on the case, a piezoelectric source is used, magnetostricive or a sparker capable of emitting waves in the frequency band between 1 and 2 KHz and Receivers (geophones or accelerometers) are brought into contact with geological formations by application of the receiving probes against the wall under the effect of Their own weight in the horizontal well portions or possibly by opening retractable arms similar to those of probe 27 for example.
This system works as follows:
By adding rods, we form and descend into the well part of column long enough to reach the limit upper Cs of the area to be explored (Fig 8).
We introduce the set of probes in the column part thus constituted with its cable 30. It is passed outside of column 2 by window fitting 32. ~ a column is elongated until its lower end reaches the lower limit Ci in the recording area (Fig. 9).
A fluid current is then established in column 2 to propel the set of probes to the bottom and bring out the head probe 28 outside.
The probe 28 being anchored in the well by opening its anchor arm (fig. 9), pull on the drill string from the surface installation, so as to bring it out of the column 2, ie string of probes and bring the stop element 33 into support against the stop 34. The anchoring arms are then closed.
By exerting a constant mechanical tension, we raise the column and cable at the same speed to the surface. By type of receivers used, we can make continuous logs on all The portions of successive wells depending on the height of the maneuvering mast on the surface or even discontinuously in Interval time intervals for progression. We can still perform seismic transmit-receive cycles during successive ascent stops.
In the previous variant embodiments, the position id ~~~ ~ ~ ~. ~~ ~ J
the mobile assembly is marked by a low stop at the lower end of the tubular column. We would not go out however not within the scope of the invention by eliminating this low stop, so that after delayed connection of the cable, mufti-conductors, remove the mobile assembly from the column tubular and reassemble it after anchoring the probe 4 until that the connection to fen ~ tre 23 returns to the vicinity of the surface. In this case, one can carry out for example continuous logs on a very long length of the well, after closing the arms anchor 27, by pulling on the cable without moving the tubular column 4.
According to another embodiment of the system (Fig. 10>
the flexible part of the mobile assembly consists of a sheath elongate deformable 35 containing sensors. At a first end, this sheath is connected to the mufti-conductor cable 30 either directly or through a delayed connection such as the device (11, 15) described above.
At its opposite end the sheath 35 is connected to an anchoring member such as a mobile arm probe 36 similar to the previous probe 4.
The system according to the invention has been described in relation to an exploration device with acoustic or seismic signals. It is obvious however that it could be used as well for driving along a well an exploration device of any type electric, electromagnetic, nuclear etc.
Claims (22)
l'organe d'ancrage et il est déplaçable entre une position de retrait où au moins ladite partie souple est toute entière contenue dans la partie terminale de la colonne tubulaire, et une position d'extraction où l'ensemble mobile est tout entier au-dehors de la colonne tubulaire. 1) Guidance system for driving in wells where its progression by gravity is hampered and in particular in deviated wells, a non-rigid exploration device suitable for operating in deviated well, consisting of means for transmitting signals in the formations surrounding the wells and means for receiving signals, the system comprising a tubular column, a set movable relative to the tubular column, provided with a member anchor to immobilize the mobile assembly in the well, and connecting means for connecting the mobile assembly to a control and recording laboratory, and being characterized by that the mobile assembly includes at least one flexible part connected to the anchoring member and it is movable between a withdrawal position where at least said flexible part is entirely contained in the end part of the tubular column, and an extraction position where the moving assembly is whole outside the column tubular.
inférieure de la colonne tubulaire capable de contenir ladite première sonde. 8) System according to claim 4, characterized in that that it includes a protective casing attached to the end lower of the tubular column capable of containing said first probe.
fenêtre latérale pour le passage dudit câble de connexion et d'une restriction de section servant de butée pour ledit support, de manière à retenir l'ensemble mobile en position d'extraction. 11) System according to claim 6, characterized in that the mobile assembly is directly connected to the control laboratory and recording by a multi-function connection cable and it is provided with a support, the tubular column being provided with a connection to side window for the passage of said connection cable and a section restriction serving as a stop for said support, so to retain the mobile assembly in the extraction position.
l'intérieur de la colonne tubulaire et relié au câble porteur multi-fonctions de l'ensemble mobile, ainsi que des moyens de verrouillage de l'élément de guidage pour immobiliser celui-ci par rapport à la colonne tubulaire en position de retrait de l'ensemble mobile. 12) System according to one of claims 2 to 10, characterized in that it comprises a guide assembly movable at inside the tubular column and connected to the carrying cable multi-functions of the mobile assembly, as well as means of locking of the guide element to immobilize it by relative to the tubular column in position for withdrawing the assembly mobile.
- la fixation du dispositif d'exploration derrière un organe d'ancrage, - l'introduction dans le puits de l'organe d'ancrage avec le dispositif d'exploration associé et d'une portion de colonne tubulaire, - le déplacement du dispositif d'exploration le long du puits par allongement de la colonne tubulaire au moyen de sections de colonne successivement ajoutées, jusqu'à ce que ladite portion tubulaire atteigne une position déterminée dans le puits, - la poussée de l'organe d'ancrage hors de la portion tubulaire par poussée de fluide et son ancrage dans le puits, et - le retrait de la colonne tubulaire par une traction exercée sur elle depuis la surface, sur une longueur au moins égale à celle du dispositif d'exploration, de manière à dégager complètement celui-ci. 22) Method for driving in a well where its progression by gravity is hampered, and in particular in a deviated well, a non-rigid exploration device made up of emission means signals in the formations surrounding the wells and means of reception of signals, the device being adapted in operation to be connected to a surface installation by a multi-function cable of connection, characterized in that it comprises:
- fixing the exploration device behind an organ anchor, - the introduction into the well of the anchoring member with the associated exploration device and a column portion tubular, - the displacement of the exploration device along the well by elongation of the tubular column by means of column sections successively added, until said tubular portion reaches a determined position in the well, - the thrust of the anchor member out of the tubular portion by thrust of fluid and its anchoring in the well, and - the withdrawal of the tubular column by a traction exerted on it from the surface, over a length at least equal to that of the exploration device, so as to completely clear this one.
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